TROUS NOIRS

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Imagerie directe d’un trou noir supermassif

Une première étape vers l’obtention d’une image d’un trou noir et de son environnement correspond à la mise en service de l'interféromètre optique Gravity, opérationnel depuis 2018 au Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire européen austral au Chili. Il a pu suivre les orbites d'étoiles gravitant autour du trou noir galactique Sgr A* à seulement quelques centaines de fois le rayon de ce dernier et mesurer les effets spécifiques (accélération orbitale, décalage spectral gravitationnel vers le rouge) prévus par la théorie de la relativité générale.

Si les astronomes disposaient d’un télescope encore plus puissant, ils pourraient observer directement l’ombre dessinée par l’horizon des événements d’un trou noir et la tache chaude du disque d’accrétion qui l’enrobe. Plusieurs défis techniques s'opposent toutefois au développement d'un tel instrument. Le principal est la taille minuscule de pareils astres vus depuis la Terre. Le plus proche trou noir stellaire connu, situé dans la source X binaire A 0620-00 à environ 3 000 années-lumière de la Terre, a un diamètre d’à peine 80 kilomètres. Il faut donc viser des trous noirs supermassifs proches, sachant que leur taille est proportionnelle à leur masse. Les astronomes s’intéressent plus particulièrement à Sgr A*, situé à 26 000 années-lumière au centre de notre Voie lactée, avec une masse estimée à 4,1 millions de MS, et au trou noir supergéant M87*, de 6,4 milliards de MS, au centre de la galaxie elliptique géante M87, distante de 55 millions d’années-lumière.

En termes de taille intrinsèque, les horizons des événements de Sgr A* et M87* ont, pour diamètre respectif, 25 millions de kilomètres et 36 milliards de kilomètres. Tous calculs faits, il ressort que les ombres projetées par Sgr A* et M87* sur les halos gazeux de leur disque d’accrétion ont un diamètre angulaire apparent d’environ 50 millionièmes de secondes d'arc (étant entendu que la sphère céleste est divisée en 360 degrés d’arc, les degrés en 60 minutes et les minutes en 60 secondes). C'est l’angle infinitésimal s [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 19 pages

Médias de l’article

Puits gravitationnel créé par un trou noir

Puits gravitationnel créé par un trou noir
Crédits : J.-P. Luminet

dessin

Formation de trous noirs stellaires et sursauts gamma

Formation de trous noirs stellaires et sursauts gamma
Crédits : J.-P. Luminet

dessin

Galaxie NGC 1277

Galaxie NGC 1277
Crédits : NASA/ ESA/ Andrew C. Fabian/ Remco C. E. van den Bosch (MPIA)

photographie

Théorème de calvitie

Théorème de calvitie
Crédits : J.-P. Luminet

dessin

Afficher les 13 médias de l'article


Écrit par :

Classification

Autres références

«  TROUS NOIRS  » est également traité dans :

PREMIÈRE IMAGE TÉLESCOPIQUE D'UN TROU NOIR

  • Écrit par 
  • Jean-Pierre LUMINET
  •  • 1 034 mots
  •  • 1 média

Prédits dans le cadre de la théorie de la relativité générale, les trous noirs sont certainement les objets les plus mystérieux du cosmos. En raison de leur nature même de pièges à matière et à lumière, ils ne sont pas directement observables. Longtemps détectables uniquement par les effets indirects qu’ils induisent sur leur environnement proche (gaz et […] Lire la suite

TROU NOIR DE MESSIER 87

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 362 mots
  •  • 1 média

Deuxcents ans après que Pierre-Simon de Laplace a imaginé l'existence d'étoiles si denses que la lumière ne peut s'en échapper, les astronomes de la N.A.S.A. présentent en 1994 des indices significatifs en faveur de la découverte d'un trou noir. Les observations de la galaxie elliptique géante Messier 87 (M87) montrent en effet qu'au cœur de celle-ci un disq […] Lire la suite

TROU NOIR DE NGC 1365

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 361 mots
  •  • 1 média

Grâceau télescope spatial NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), une équipe internationale d'astronomes, conduite par Guido Risaliti, professeur à Florence (Italie), a observé la rotation extrêmement rapide du trou noir situé au centre de la galaxie NGC 1365. Ce trou noir, dont la masse est de l'ordre de deux millions de fois la masse solaire se trouve à une distance de 56 millions d'anné […] Lire la suite

ASTRE ou OBJET CÉLESTE

  • Écrit par 
  • Marc LACHIÈZE-REY
  •  • 1 245 mots

Le nom d'« astre » s'applique à tout corps céleste. Pour l'astronome de l'Antiquité, il désignait l'une des quelques milliers d'étoiles suffisamment brillantes pour être visibles à l'œil nu ou l'une des sept planètes (du grec planêtes [ asteres ], « astres errants »), dites aussi « promeneuses du ciel », alors connues : Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne ; la Lune, « Astre de la Nuit », […] Lire la suite

ASTROPARTICULES

  • Écrit par 
  • Pierre BAREYRE
  •  • 2 132 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « L'astronomie des rayons gamma et des neutrinos de haute énergie »  : […] Au cours des années 1990, des résultats considérables ont été obtenus en astronomie des rayons gamma de haute énergie, grâce aux nombreuses recherches de sources de rayons cosmiques. Parmi les particules de charge électrique nulle qui permettent de remonter à leur source en examinant leur direction d'incidence, les rayons gamma constituent le meilleur traceur, malgré leur faible flux (environ 1 ce […] Lire la suite

CHANDRASEKHAR SUBRAHMANYAN (1910-1995)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 018 mots

Dans le chapitre « Vie et mort des étoiles »  : […] Observer la naissance ou la mort d'un astre n'est certainement pas une activité expérimentale banale ; cependant, la diversité des étoiles observées par les astronomes permet de tracer les grandes étapes de leur évolution. Si les réactions nucléaires dominent l'activité des étoiles jeunes, expliquant leur luminosité et leur capacité à transformer leurs combustibles nucléaires légers en éléments lo […] Lire la suite

EINSTEIN ET LA RELATIVITÉ GÉNÉRALE, LES CHEMINS DE L'ESPACE-TEMPS (J. Eisenstaedt)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 957 mots

Si les principes et les conséquences de la théorie de la relativité restreinte ont été souvent, et parfois de façon excellente, vulgarisés, la complexité mathématique de la théorie d'Einstein de la gravitation – appelée relativité générale – est telle qu'elle n'est appréciée que d'un petit nombre de scientifiques. Pourtant, comme l'affirme Jean Eisenstaedt, la relativité n'est certainement pas […] Lire la suite

GALAXIE LA ou VOIE LACTÉE

  • Écrit par 
  • James LEQUEUX
  •  • 6 029 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Les régions centrales »  : […] L'étude des noyaux galactiques actifs a montré l'importance des régions centrales comme sources d'énergie dans les galaxies. En conséquence, l'observation des régions centrales de la Galaxie s'est considérablement développée. L'absorption interstellaire empêchant toute observation dans le domaine visible, les résultats principaux proviennent de l'observation des émissions radioélectriques (émissi […] Lire la suite

GALAXIES

  • Écrit par 
  • Danielle ALLOIN, 
  • André BOISCHOT, 
  • François HAMMER
  •  • 10 079 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « Les quasars et les noyaux actifs de galaxies »  : […] Des galaxies d'un nouveau type ont été découvertes en 1963 grâce à leur émission radioélectrique. Elles sont impossibles à distinguer des étoiles sur les clichés du ciel, d'où leur nom de quasars (abrégé de quasi stellar radio sources ). Dans le domaine des ondes radio, elles se caractérisent par une émission très intense provenant d'une région très localisée au centre de la galaxie, et dont l'int […] Lire la suite

GRAVITATION ET ASTROPHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Brandon CARTER
  •  • 8 941 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Gravitation et évolution stellaire »  : […] Bien que les étoiles de la classe la plus répandue dans notre Galaxie et ailleurs aient des rayons extrêmement variables, leurs masses diffèrent en général assez peu de celle du Soleil (environ d'un facteur dix). Cela correspond au fait que, quels que soient leur rayon et leur densité, toutes les variétés « normales » d'étoiles comportent le même nombre N de baryons (nombre total de protons et de […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Jean-Pierre LUMINET, « TROUS NOIRS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 septembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/trous-noirs/